Датчик для измерения нормальных и касательных напряжений
> .! I
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
"" 473933 (61) Зависимое от авт. свпдетсльства— (22) Заявлено 11.05,73 (21) 1916675/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.Кл. G Olll 9/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 14.06.75.
1>(0.(лстснь, Ч 22 (53) УДК 624.131.386. .002.56 (088.8) Дата опубликования описания 29.12.75 (72) Л вторы изобретения
Л. С. Вяс((ленко и Е. Л. Калинин
Ростовский-на-Дону инженерно-строительный институт (71) Заявитель (51) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМЛЛЬНЫХ И
КЛСЛТЕЛЬНЫХ НЛПРЯЖ HHl"
Изобретен(к. 0 (i()((ггсл и измерит< ll>llo(( технике.
Известны датчики длл измерения нормальI ых и касательны.; напряжений по контакту сооружения с грунтом, включающие цилиндрический корпуc с внутренним кольцеВым Выступом, контактный диск и расположенные между ними тензоэлсмснты.
1 1сдостятко>>(известных датчиков НВ1 лс1 сл
)(я:1 3H To>II(ocTI H3)(cpc(I HEI, Oá) с 10влсння((Н»
ООЛЬIНОН ДефОРМЯТИВНОС(ЬIО И ВЛИЯНПСМ ВН(нс(прснного нягруженнл контактного диска.
Цель изобрстсннл — - повышение точности измерений.
Указанная цель достигается тем, ITO одна из пар Tcl(303лсментов выполнена в виде копцентрично расположсш(ых цилиндров с равными площадями поперечных сечений, смонтированных перпендикулярно контактному диску, а другая пара тснзоэлементов выполнена в виде размещенных паралелльно контактному диску и лежащих на одной осН упругих консолей опорного кольца, установленного на внутреннем кольцевом выступе цилиндрического корпуса.
113 фиг. 1 показан предлагаемый датчик, разрез; на фиг. 2 и 3 — разрезы по А — А и Б — Ь .
Датчик содержит цилиндрический корпус 1, име(ощий снаружи выступ для оппряння, (Ятчн(Я в Гll(зд<» <> c Г1)<(HB
Контактнын диск 4 Выполнен заодно с тснзочувствительным элементом 5 сжатия. Тснзоэлемент 5 соед!шястсл с тензоэлементом 6 рас тяжения нри помощи гайки 7. Сдвоенный тензоэлемент 5 — 6 служит для измерения нормальных напряжений. Чтобы обеспе(() чить р!Bc(icTBo площадей поперечных ссчсl(Hil зс!ьзоэлс мент<)в 5 н 6 нрн:(Ос(1(то>(ной тозщнli(C(C((IiH, 1Cl13O31< >(сi(T 5 Bhll)01HEICTCH B BH;((СП IOI(ll!OI O У ПРУ ГОГО IIE1,1EIII;IP3, Я ТСНЗОЭЛ<>мент 6 — в вндс упругого Ilнлш(дря с четырьмя диаметрально рясноложсннымн окнямн. 1 снзоэлсмснт 6 сосдннястсл впнтямн 8 с опор ны>(1(н;(п!1дром 9, П0,1 к я Опорного 1(н.!нн.(ра 9 чсрсз шярш и 10 опирается на диск 11.
I<,oHT3I T шариков 10 с площадкой выступа в
2() корпусе, полкой опорного цилиндра 9 и жестким диском 11 осуществляется опорно-рсгулнровочным B штом 12. По lo)KcIIHO винта 12 фиксируется гяйкoi 13.
Касательные напряжения, действующие ня
2<5 контактны и диск 4, псрсдя lотсл н я сдВОсн вы и
TC((30<() BCTBHTC1(>Hb(((31C.
3() cI" Тснзоэлемснты 14 выполнены зяо (но с
473933 тензоэлсмсптом 6 и опорным кольцом 15.
Жесткое соедпнсш1с тснзоэлементов 14 с корпусом осуществляется путем прижа1пя опорного кольца 15 гайкой 16 к выступу в корпусе. Зазоры между стенкой корпуса и контактной площадкой, прибором и стенкой гнезда, перекрываются уплотнительными кольцами 17.
Тснзорезисторы 18 наклеены на тензоэлементы 5 и 6 таким образом, что решетки их направлены по образующим цилиндров тензоэлементов. На тензоэлементы 14 тензорезисторы 18 наклеены с обеих сторон (по два на каждую пластинку) так, что продольные оси тензорезисторов совпадают с продольной осью пластинок. Тензорезисторы каждой пары тензоэлементов 5 — 6 и 14 соединяются по мостовой схеме в отдельные измерительные системы. Провода 19 закрепляются в крышке 3 при помощи уплотнительных гаек 20 с шайбами и уплотнительных резиновых колец 21.
Датчик работает следующим образом.
Датчик закрепляется в гнезде так, чтобы рабочая поверхность контактного диска 4 была заподлицо с поверхностью стены и чтобы тензометрические консоли были ориентированы строго вертикально, т. е, по направлению действия сил трения грунта о стену. От действия грунта Ila стену на рабочей поверхности
K0 I IT B l T I I 0 I 0 диск а 4 в Оз н и к а 10 т kl 0 p i%I kl л ь и ы е и касательные напряхкения. Усилие, равное сумме нормальных напряжений, передается па тепзоэлементы 5 и 6, вызывая в тензоэлементс 5 дсформацию сжатия, <1 в тензоэлементе 6 — равную по величине деформацию рас5 тяжения. Усилие, равное сумме касательных напряжений, передается па тензоэлементы 14, вызывая в одном из них деформацию сжатия, а в другом равную по величине деформацию растяжения. Тарировка датчика производится
kp в положении, соответствующем положению его в стене, воздействие грунта на которую исследуется.
15 Предмет изобретения
Датчик для измерения нормальных и касательных напряжений по контакту сооружения с грунтом, включающий цилиндрический корgp пус с внутренним кольцевым выступом, контактный диск и расположенные между ними тензоэлементы, отлича ощийся тем, что, с целью повышения точности, одна из пар тензоэлементов выполнена в виде концентричпо расположенных цилиндров с равными площадями поперечных сечений, смонтированных перпендикулярно контактному диску, а другая пара тензоэлементов выполнена в виде размещенных параллельно контактному диску и
З0 лежащих па одной оси упругих консолей опорного кольца, установленного на внутреннем кольцевом выступе цилиндрического корпуса. иг1
7 д
1б
17
17 Рог 7 ф т
Составитель В. Прошии
Техред 3. Тараиенко
Редактор Э. Шибаева
1;оррсктор Н. Лук
Заказ 5502 Изд. ¹ 1500 Тирагк 902 Под исиюс
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
МОТ, Загорский Филиал
